Nat. Struct. Mol. Biol.:遊戲玩家破解逆轉錄病毒蛋白酶結構

2020-11-26 生物谷

僅用了三周時間,遊戲玩家就解決了一個困擾科學家好幾年的難題。一群玩家通過玩遊戲發現了一種蛋白質的結構,這種蛋白質在愛滋病毒生長過程中起到了至關重要的作用。該發現標誌著人類有望在愛滋病毒(HIV)和愛滋病(AIDS)研究領域獲得重大突破。這一成果刊登在《自然—結構與分子生物學》(Nature Structural & Molecular Biology)雜誌上。

在一款名叫Foldit的遊戲中,玩家可以預測逆轉錄病毒蛋白酶的結構,這種酶在愛滋病毒複製過程中起到了關鍵作用。從理論上講,解開這種蛋白質的結構可以幫助科學家開發阻止蛋白酶傳布的藥物。

「很多人嘗試通過分子替代的方法解決M-PMV的晶體結構問題,但都失敗了,於是我們向蛋白質摺疊遊戲Foldit的玩家發起了挑戰,讓他們製作該蛋白質的精確模型。出人意料的是,這些玩家製作的模型質量很高,可成功地用於分子替代和結構判斷。這種更準確的結構為設計抗逆轉錄病毒藥物提供了新的見解。」

人類具有空間推理能力,這是計算機所不擅長的。遊戲則提供了一個框架,把計算機和人類的優勢整合到一起。Foldit首席設計師Seth Cooper說到。

這項通過Foldit取得的突破不僅可用於愛滋病研究,還可用於癌症和帕金森症的研究。(生物谷 Bioon.com)

 

Crystal structure of a monomeric retroviral protease solved by protein folding game players

Firas Khati Frank DiMaio, Seth Cooper, Maciej Kazmierczyk, Miroslaw Gilski, Szymon Krzywda, Helena Zabranska,Iva Pichova, James Thompson, Zoran Popovi Mariusz Jaskolski& David Baker

Following the failure of a wide range of attempts to solve the crystal structure of M-PMV retroviral protease by molecular replacement, we challenged players of the protein folding game Foldit to produce accurate models of the protein. Remarkably, Foldit players were able to generate models of sufficient quality for successful molecular replacement and subsequent structure determination. The refined structure provides new insights for the design of antiretroviral drugs.

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